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FUNÇÕES INORGÂNICAS - SAIS 01. (Puccamp 2016) O quartzo é um mineral cuja composição química é 2SiO , dióxido de silício. Considerando
os valores de eletronegatividade para o silício e oxigênio, 1,8 e 3,5, respectivamente, e seus grupos da tabela periódica (o silício pertence ao grupo 14 e o oxigênio ao grupo 16), prevê-se que a ligação entre esses átomos seja: a) covalente apolar. b) covalente coordenada. c) covalente polar. d) iônica. e) metálica.
02. (Puccamp 2005) O mármore branco é constituído principalmente pelo mineral calcita, CaCO3. Nesse
mineral, as ligações químicas são a) iônicas entre Ca2+ e CO32- e covalentes nos íons CO32-. b) iônicas entre Ca2+ e CO32- e metálicas nos íons Ca2+. c) iônicas entre todos os átomos. d) covalentes entre todos os átomos. e) metálicas entre todos os átomos.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Na batalha contra o 'Mycobacterium tuberculosis', a principal bactéria causadora da tuberculose, um grupo de pesquisadores brasileiros espera, em breve, fornecer um novo arsenal de armas químicas: drogas sintéticas desenhadas para explorar os pontos fracos do patógeno. O objetivo é matá-lo de forma mais rápida e menos tóxica ao homem. Uma molécula com aparente potencial para atingir esse objetivo foi batizada informalmente de IQG 607, um ferrocianeto associado à molécula da isoniazida (INH), droga que há 50 anos é o carro-chefe no tratamento contra tuberculose. A isoniazida corresponde a um derivado do ácido nicotínico, denominada também de isonicotinilhidrazina. Observe sua fórmula estrutural a seguir.
(Adaptado de Pesquisa FAPESP 97. Março de 2004. p. 32) 03. (Puccamp 2005)
Um ferrocianeto contém a espécie [Fe(CN)6]4-. Sendo assim, a fórmula do ferrocianeto de amônio deve ser a) (NH4)2 [Fe(CN)6] b) (NH3) [Fe(CN)6] c) (NH4)4 [Fe(CN)6] d) (NH3)2 [Fe(CN)6] e) (NH3)4 [Fe(CN)6]
04. (Puccamp 2002) Em 2001, um caminhão transportando óleo vegetal comestível derramou parte de sua
carga na Avenida dos Bandeirantes, em São Paulo, SP. Caso esse derrame tivesse ocorrido em local próximo a um rio e o líquido atingisse as suas águas, sem que nenhuma providência fosse tomada, a) os problemas ambientais causados seriam praticamente nulos, pois o óleo comestível é produto
natural. b) a dissolução de gases do ar nessas águas seria prejudicada, pois o óleo é menos denso do que a água
e praticamente imiscível.
2
c) haveria significativo aumento da população de peixes e aves no local, provocado pela maior disponibilidade de alimento.
d) rapidamente o óleo seria hidrolisado, originando ácidos graxos, o que aumentaria o pH das águas. e) o óleo ficaria permanentemente poluindo as águas pois não é material degradável por microrganismos.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Instruções: Para responder às questões a seguir considere as seguintes informações:
Nitrito de sódio, NaNO2, é empregado como aditivo em alimentos tais como bacon, salame, presunto, linguiça e outros, principalmente com duas finalidades:
- evitar o desenvolvimento do Clostridium botulinum, causador do botulismo; - propiciar a cor rósea característica desses alimentos, pois participam da seguinte transformação química:
Mioglobina + NaNO2 mioglobina nitrosa
Mioglobina: proteína presente na carne, cor vermelha. Mioglobina nitrosa: presente na carne, cor rósea.
A concentração máxima permitida é de 0,015 g de NaNO2 por 100 g do alimento. Os nitritos são considerados mutagênicos, pois no organismo humano produzem ácido nitroso, que interage
com bases nitrogenadas alterando-as, podendo provocar erros de pareamento entre elas. 05. (Puccamp 2002)
O emparelhamento da hipoxantina com a citosina se dá por ligações a) covalentes simples. b) de hidrogênio. c) covalentes duplas. d) de van der Waals. e) de London.
06. (Puccamp 2000) Considere a seguinte tabela:
O silício forma maior número de compostos com hidrogênio do que o cloro ou o sódio, porque cada um de seus átomos a) apresenta maior eletronegatividade. b) tem maior densidade à temperatura ambiente. c) tem núcleo com maior número de prótons e de nêutrons. d) pode compartilhar mais elétrons e formar cadeias. e) pode perder mais elétrons e formar retículos cristalinos.
Exercícios Complementares
3
07. (Puccamp 1997) Observe os dados da tabela a seguir.
"As substâncias com moléculas ...X... são insolúveis na água; o composto que apresenta ligação ...Y... tem pontos de fusão e ebulição elevados." Com o auxílio da tabela, completa-se corretamente a proposição substituindo-se X e Y, respectivamente, por a) apolares e iônica. b) apolares e covalente apolar. c) apolares e covalente polar. d) polares e metálica. e) polares e iônica.
08. (Ita 2019) Considere as configurações eletrônicas do estado fundamental dos átomos X, Y e Z
pertencentes ao segundo período da tabela periódica:
2 3X :ns np 2 4Y :ns np 2 5Z :ns np
Com base nas estruturas de Lewis, sejam feitas as seguintes afirmações sobre íons e moléculas formados por esses átomos: I. A ordem das energias de ligação das moléculas diatômicas homonucleares é 2 2 2X Y Z .
II. O cátion XY tem maior distância interatômica de equilíbrio do que o ânion XY . III. As moléculas triatômicas 2YZ e 3Y têm geometria angular. IV. As moléculas 2 2X Y e 2 2Y Z apresentam ligações duplas. Das afirmações acima, estão CORRETAS apenas a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II, III e IV. e) II e IV.
09. (Ita 2019) Sejam feitas estas afirmações a respeito do ponto de ebulição de substâncias à pressão
atmosférica:
I. O ponto de ebulição do 2-propanol é maior que o da propanona. II. O ponto de ebulição do cis-but-2-eno é maior que o do trans-but-2-eno. III. O ponto de ebulição do fluorometano é maior que o da metilamina. IV. O ponto de ebulição do 2-metilbutano é maior que o do 2,2-dimetilpropano. Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) a) apenas I, II e IV. b) apenas I e III. c) apenas II e IV. d) apenas III. e) todas.
10. (Ita 2018) Entre as substâncias 4 3 2 2 2 2 3CH , CH C , CH Br , CH C , CHBr e 4CBr ,
a) 4CBr é a de maior ponto de ebulição. b) 2 2CH Br é mais volátil que o 2 2CH C . c) 3CHBr tem maior pressão de vapor que o 3CH C . d) 4CH é a de maior força de interação intermolecular. e) quatro destas moléculas são apolares.
4
11. (Ita 2017) Considere as seguintes proposições para espécies químicas no estado gasoso: I. A energia de ionização do íon 3Be é maior do que a do íon He . II. O momento dipolar elétrico total da molécula de 4XeF é maior do que o da molécula de 2XeF . III. A energia necessária para quebrar a molécula de 2F é maior do que a energia necessária para quebrar
a molécula de 2O . IV. A energia do orbital 2 s do átomo de berílio é igual à energia do orbital 2 s do átomo de boro. Das proposições acima, está(ão) CORRETA(S) a) apenas I. b) apenas I e IV. c) apenas II. d) apenas II e III. e) apenas IV.
12. (Ita 2014) Considere os seguintes dados:
Entalpia de vaporização da água a 25 °C: 1vapH 44 kJ mol
Massa específica da água a 25 °C: 2
3H O 1,0 g cm
Temperaturas de ebulição a 1 bar:
2 2 2 2eb, H O eb, H S eb, H Se eb, H TeT 100 C; T 60 C; T 41 C e T 2ºC
Com base nestas informações: a) determine o valor numérico da energia liberada, em J, durante a precipitação pluviométrica de 20 mm
de chuva sobre uma área de 210 10 km .
b) justifique, em termos moleculares, por que 2H O apresenta ebT muito maior que outros calcogenetos de hidrogênio.
c) como se relaciona, em termos moleculares, a elevada 2eb, H OT com a quantidade de energia liberada
durante uma precipitação pluviométrica? 13. (Uece 2019) Sobre o composto diclorodifluorometano usado em refrigerantes e como propelente de
aerossol, pode-se afirmar corretamente que ele tem a) quatro pares de elétrons compartilhados. b) um total de 26 elétrons de valência não ligantes. c) hibridação sp para o átomo de carbono. d) todas as ligações covalentes com a mesma energia.
14. (Uece 2019) Os fenóis encontram diversas aplicações práticas, tais como: em desinfetantes, na
preparação de resinas e polímeros, do ácido pícrico, de explosivos e na síntese da aspirina e de outros medicamentos. Possuem o grupo hidroxila ( OH) em sua composição química, mas não são álcoois. Atente para o que se diz a seguir sobre fenóis e assinale a afirmação verdadeira. a) Quando a hidroxila estiver ligada diretamente ao ciclohexano, é um fenol. b) Quando a hidroxila estiver ligada diretamente ao carbono sp do anel aromático, é um fenol. c) No fenol, o grupo hidroxila está ligado diretamente ao carbono saturado do anel aromático. d) No fenol, o grupo hidroxila está ligado diretamente ao carbono 2sp do anel aromático.
15. (Uece 2018) Atente às seguintes proposições a respeito de compostos orgânicos:
I. Nos compostos orgânicos, os pontos de fusão e ebulição, em geral, são mais altos do que nas substâncias inorgânicas.
II. Depois do carbono e do hidrogênio, o oxigênio é o elemento químico de maior presença nos compostos orgânicos.
III. Na natureza, os ácidos carboxílicos estão presentes principalmente nos ésteres que constituem os óleos e as gorduras.
IV. Atualmente o éter comum (etóxi-etano) é muito usado como solvente polar tanto em laboratório como nas indústrias químicas.
Está correto o que se afirma somente em a) I e IV. b) II e III. c) I e III. d) II e IV.
Exercícios Complementares
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16. (Uece 2018) FAAtente aos seguintes compostos orgânicos:
I. 2-metil-propan-1-ol; II. metóxi-etano; III. ácido propanoico; IV. propan-2-ona.
De acordo com a nomenclatura IUPAC, numere os átomos de carbono de cada uma das cadeias carbônicas dos compostos acima apresentados e assinale a opção em que estejam corretamente indicados os estados de hibridização de todos os átomos de carbono de um mesmo composto, ordenados do átomo 1 para o átomo 3. a) II - 2 2 3
1 2 3C sp ; C sp ; C sp .
b) I - 3 2 31 2 3C sp ; C sp ; C sp .
c) IV - 3 2 31 2 3C sp ; C sp ; C sp .
d) III - 3 3 21 2 3C sp ; C sp ; C sp .
17. (Uece 2019) Para extrair líquidos de uma amostra de madeira utiliza-se
a) destilação fracionada. b) destilação simples. c) decantação. d) destilação seca.
18. (Puccamp 1999) Uma das aplicações do nitrogênio está na obtenção de temperaturas baixas necessárias,
por exemplo, aos procedimentos criocirúrgicos e à conservação de materiais biológicos. Considerando as seguintes informações: Temperatura de ebulição a 1 atm = 77,4 K Temperatura crítica = 126,1 K Pressão crítica = 33,5 atm Obs: Temperatura crítica = temperatura acima da qual um gás não pode ser liquefeito por compressão. Pressão crítica = pressão exercida sobre o gás na temperatura crítica. Pode-se concluir que a I. 25°C (temperatura ambiente) o nitrogênio atmosférico pode ser liquefeito por compressão. II. 77,4 K e 100 atm o nitrogênio encontra-se no estado líquido. III. 99 K e 1 atm o nitrogênio encontra-se no estado líquido. Dessas afirmações, SOMENTE a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) II e III são corretas.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Ação à distância, velocidade, comunicação, linha de montagem, triunfo das massas, Holocausto: através das metáforas e das realidades que marcaram esses cem últimos anos, aparece a verdadeira doença do progresso... O século que chega ao fim é o que presenciou o Holocausto, Hiroshima, os regimes dos Grandes Irmãos e dos Pequenos Pais, os massacres do Camboja e assim por diante. Não é um balanço tranquilizador. Mas o horror desses acontecimentos não reside apenas na quantidade, que, certamente, é assustadora. Nosso século é o da aceleração tecnológica e científica, que se operou e continua a se operar em ritmos antes inconcebíveis. Foram necessários milhares de anos para passar do barco a remo à caravela ou da energia eólica ao motor de explosão; e em algumas décadas se passou do dirigível ao avião, da hélice ao turborreator e daí ao foguete interplanetário. Em algumas dezenas de anos, assistiu-se ao triunfo das teorias revolucionárias de Einstein e a seu questionamento. O custo dessa aceleração da descoberta é a hiperespecialização. Estamos em via de viver a tragédia dos saberes separados: quanto mais os separamos, tanto mais fácil submeter a ciência aos cálculos do poder. Esse fenômeno está intimamente ligado ao fato de ter sido neste século que os homens colocaram mais diretamente em questão a sobrevivência do planeta. Um excelente químico pode imaginar um excelente desodorante, mas não possui mais o saber que lhe permitiria dar-se conta de que seu produto irá provocar um buraco na camada de ozônio. O equivalente tecnológico da separação dos saberes foi a linha de montagem. Nesta, cada um conhece apenas uma fase do trabalho. Privado da satisfação de ver o produto acabado, cada um é também liberado de
6
qualquer responsabilidade. Poderia produzir venenos sem que o soubesse - e isso ocorre com frequência. Mas a linha de montagem permite também fabricar aspirina em quantidade para o mundo todo. E rápido. Tudo se passa num ritmo acelerado, desconhecido dos séculos anteriores. Sem essa aceleração, o Muro de Berlim poderia ter durado milênios, como a Grande Muralha da China. É bom que tudo se tenha resolvido no espaço de trinta anos, mas pagamos o preço dessa rapidez. Poderíamos destruir o planeta num dia. Nosso século foi o da comunicação instantânea, presenciou o triunfo da ação à distância. Hoje, aperta-se um botão e entra-se em comunicação com Pequim. Aperta-se um botão e um país inteiro explode. Aperta-se um botão e um foguete é lançado a Marte. A ação à distância salva numerosas vidas, mas irresponsabiliza o crime. Ciência, tecnologia, comunicação, ação à distância, princípio da linha de montagem: tudo isso tornou possível o Holocausto. A perseguição racial e o genocídio não foram uma invenção de nosso século; herdamos do passado o hábito de brandir a ameaça de um complô judeu para desviar o descontentamento dos explorados. Mas o que torna tão terrível o genocídio nazista é que foi rápido, tecnologicamente eficaz e buscou o consenso servindo-se das comunicações de massa e do prestígio da ciência. Foi fácil fazer passar por ciência uma teoria pseudocientífica porque, num regime de separação dos saberes, o químico que aplicava os gases asfixiantes não julgava necessário ter opiniões sobre a antropologia física. O Holocausto foi possível porque se podia aceitá-lo e justificá-lo sem ver seus resultados. Além de um número, afinal restrito, de pessoas responsáveis e de executantes diretos (sádicos e loucos), milhões de outros puderam colaborar à distância, realizando cada qual um gesto que nada tinha de aterrador. Assim, este século soube fazer do melhor de si o pior de si. Tudo o que aconteceu de terrível a seguir não foi se não repetição, sem grande inovação. O século do triunfo tecnológico foi também o da descoberta da fragilidade. Um moinho de vento podia ser reparado, mas o sistema do computador não tem defesa diante da má intenção de um garoto precoce. O século está estressado porque não sabe de quem se deve defender, nem como: somos demasiado poderosos para poder evitar nossos inimigos. Encontramos o meio de eliminar a sujeira, mas não o de eliminar os resíduos. Porque a sujeira nascia da indigência, que podia ser reduzida, ao passo que os resíduos (inclusive os radioativos) nascem do bem-estar que ninguém quer mais perder. Eis porque nosso século foi o da angústia e da utopia de curá-la. Espaço, tempo, informação, crime, castigo, arrependimento, absolvição, indignação, esquecimento, descoberta, crítica, nascimento, vida mais longa, morte... tudo em altíssima velocidade. A um ritmo de STRESS. Nosso século é o do enfarte.
(Adaptado de Umberto Eco, Rápida Utopia. VEJA, 25 anos, Reflexões para o futuro. São Paulo, 1993).
19. (Puccamp 1999) Aviões turboélices e turborreatores utilizam querosene como combustível. Foguetes espaciais utilizam oxigênio líquido como comburente. Esses materiais são obtidos, respectivamente, do petróleo e do ar liquefeito. A obtenção do querosene envolve destilação a) fracionada e a do oxigκnio, destilaηγo simples. b) fracionada e a do oxigênio também. c) fracionada e a do oxigênio, centrifugação. d) simples e a do oxigênio, destilação fracionada. e) simples e a do oxigênio também.
20. (Puccamp 1998) As proposições a seguir foram formuladas por um estudante, após o estudo de
substâncias puras e misturas.
I. O leite puro não pode ser representado por fórmula molecular porque é uma mistura de várias substâncias.
II. Como se trata de substância pura, o álcool anidro apresenta ponto de ebulição e densidade característicos.
III. A água mineral é substância pura de composição definida. IV. O ar empoeirado é mistura heterogênea sólido + gás. V. Por ser substância pura, o café coado não pode ser submetido a processos de fracionamento de
misturas. Quantas proposições estão corretas? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
Exercícios Complementares
7
Gabarito: 01. C
Considerando os valores de eletronegatividade para o silício e oxigênio, 1,8 e 3,5, respectivamente, e seus grupos da tabela periódica (o silício pertence ao grupo 14 e o oxigênio ao grupo 16), prevê-se que a ligação entre esses átomos seja covalente polar.
maior menorE E EE 3,5 1,8 1,7
Ligações apolares apresentam E igual a zero. Ligações polares apresentam E diferente de zero. Ligações iônicas ou com caráter iônico apresentam E superior a 1,7.
02. A 03. C 04. B 05. B 06. D 07. A 08. A
Considerando as configurações eletrônicas do estado fundamental dos átomos X, Y e Z pertencentes ao segundo período da tabela periódica, tem-se:
2 3
2
a
2 3
2 4
2 2
2 5
Camada devalênci
4
Camada devalência
X : 2s p X N: 1s 2s p (nitrogênio; número de próto
n 2 (segund
ns 7)
Y : 2s p Y O : 1s 2s p (oxigênio; número de prótons 8)
Z :
í
o
2s
d
p
o per o)2
2
22
2
a
2 2 5
Camad devalência
Z F : 1s 2s p (flúor; número de prótons 9)2
Observação: resoluções feitas, de acordo com o enunciado, ou seja, com base exclusivamente, nas estruturas de Lewis montadas a partir das camadas de valência e na memorização de que se
d d d , então, ligação tripla ligação dupla ligação simplesE E E .
[I] Correta. Utilizando as fórmulas eletrônicas, vem:
Camada devalência
Cal
2 2 3
2
mada deva ênci
2
a
3
N : 1s 2s p
N
2
: 1s 2s p2
(ligação tripla)
4
Camada devalência
4
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
O : 1s 2s p
O
2
: 1s 2s p2
(ligação dupla)
5
Camada devalência
5
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
F : 1s 2s p
F
2
: 1s 2s p2
(ligação simples)
8
ligação tripla ligação dupla ligação simples
ligação tripla ligação dupla ligação simples
X X Y Y Z
Conclusd d d
E E
ão
E
E E
:
E
2 2 2Z X Y ZE E E .
[II] Incorreta. Como X N e Y O, o cátion XY é (NO) .
3
Camada devalência
3
Camada deval c
2 2
2 2
ên ia
N : 1s 2s p
O
2
: 1s 2s p2
(ligação tripla)
3
Camada devalência
5
Camada deval c
2 2
2 2
ên ia
N : 1s 2s p
O
2
: 1s 2s p2
(ligação dupla)
Conclusão: d N O d N O .
Observação teórica: as resoluções dos itens [I] e [II] podem ser feitas utilizando-se a teoria dos orbitais (o que não foi pedido no enunciado), observe a seguir. [I] Correta. Teoria envolvida: os diagramas de energia de orbitais moleculares são construídos a partir de resultados experimentais (via espectroscopia fotoelétrica no UV) ou a partir de cálculos teóricos. Considerando: orbital ligante ; orbital antiligante *; orbital ligante ; orbital antiligante *.
número de elétrons ligantes número de elétrons antiligantesOrdem de ligação .2
Teremos:
Camada devalência
Cal
2 2 3
2
mada deva ênci
2
a
3
N : 1s 2s p
N
2
: 1s 2s p2
* *
*
2 2 22 2 2 22 x y z
o
N : 1s 1s 2s 2s 2p 2p 2p
2 2 2 2 2 2 2 10 4Ordem de ligação 3 (ligação tripla)2 2
Comprimento de ligação 1,10 A Informações adicionaisEnergia de ligação 225 kcal mol
4
Camada devalência
4
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
O : 1s 2s p
O
2
: 1s 2s p2
* * * *
*
2 2 1 122 2 2 22 z x y x y
o
O : 1s 1s 2s 2s 2p 2p 2p 2p 2p
2 2 2 2 2 2 2 1 1 10 6Ordem de ligação 2 (ligação dupla)2 2
Comprimento de ligação 1,21 A Informações adicioEnergia de ligação 118 kcal mol
nais
Exercícios Complementares
9
O valor mais baixo de ordem de ligação na molécula 2O (2) em relação à molécula 2N (3) tem a ver com o fato da molécula 2O ter uma energia de ligação menor e uma distância de ligação maior que a molécula
2N .
5
Camada devalência
5
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
F : 1s 2s p
F
2
: 1s 2s p2
* * * *
*
2 2 2 222 2 2 22 z x y x y
o
F : 1s 1s 2s 2s 2p 2p 2p 2p 2p
2 2 2 2 2 2 2 2 2 10 8Ordem de ligação 1 (ligação simples)2 2
Comprimento de ligação 1,44 A Informações adiciEnergia de ligação 37 kcal mol
onais
O valor mais baixo de ordem de ligação na molécula 2F (1) em relação à molécula 2O (2) tem a ver com o fato da molécula 2F ter uma energia de ligação menor e uma distância de ligação maior que a molécula
2O . Conclusão:
ligação tripla ligação dupla ligação simples
X X Y Y Z
E E E
E E E
2 2 2Z X Y ZE E E .
[II] Incorreta. Como X N e Y O, o cátion XY é NO .
2 2 2 2
2
2 3
Camada de Camada devalência valência
4 3
Camada de Camada devalência valê
2 2
i
2
nc a
u
N
s
2 2: 1s 2s p N: 1s 2s p
O : 1s 2s p O : 1 2so
p2 2
* *
*
2 2 22 2 2 2z x yNO : 1s 1s 2s 2s 2p 2p 2p
2 2 2 2 2 2 2 10 4Ordem de ligação 3 (ligação tripla)2 2
3
Camada devalência
5
Camada deval c
2 2
2 2
ên ia
N : 1s 2s p
O
2
: 1s 2s p2
* * * *
*
2 2 1 122 2 2 2z x y x yNO : 1s 1s 2s 2s 2p 2p 2p 2p 2p
2 2 2 2 2 2 2 1 1 10 6Ordem de ligação 2 (ligação dupla)2 2
Como a ordem de ligação do cátion NO (3) é maior do que a ordem de ligação do ânion NO (2), conclui-se que o cátion NO tem distância interatômica de equilíbrio menor do que o ânion NO . Conclusão:
d N O d N O .
[III] Correta. As moléculas triatômicas 2 2YZ OF e 3 3Y O têm geometria angular.
10
4
Camada devalência
5
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
O : 1s 2s p
F
2
: 1s 2s p2
4
Camada devalên
2 2
cia
O : 1s 2s p2
[IV] Incorreta. A molécula 2 2 2 2X Y N O apresenta duas ligações duplas e uma ligação simples. A molécula
2 2 2 2Y Z O F apresenta três ligações simples.
3
Camada devalência
4
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
N : 1s 2s p
O
2
: 1s 2s p2
2 2N O
4
Camada devalência
5
Camada devalên
2
c
2 2
i
2
a
O : 1s 2s p
F
2
: 1s 2s p2
2 2O F
09. A
[I] Correta. A estrutura do 2-propanol possui três átomos de carbono e apresenta um grupo OH que faz interações do tipo ligações de hidrogênio.
A estrutura da propanona possui três átomos de carbono e apresenta um grupo carbonila (C O) que faz interações do tipo dipolo-dipolo.
As interações feitas pelos grupos O H são mais intensas do que as interações feitas pelos grupos C O, logo a temperatura de ebulição do 2-propanol é maior que o da propanona. [II] Correta. Devido ao efeito elétron-repelente causado pelos grupos 3CH ligados aos carbonos da dupla ligação pode-se representar o vetor momento dipolo elétrico nos dois isômeros do buteno.
Exercícios Complementares
11
Como a resultante do isômero cis é diferente de zero, conclui-se que a polaridade do cis-but-2-eno é maior do que a polaridade do trans-but-2-eno. Quanto maior a polaridade, maior a força intermolecular e maior a temperatura de ebulição. Conclusão: o ponto de ebulição do cis-but-2-eno é maior que o do trans-but-2-eno. [III] Incorreta. O ponto de ebulição do fluorometano, que faz ligações do tipo dipolo-dipolo devido à presença do grupo C F, é menor que o da metilamina que faz ligações de hidrogênio (ligações intermoleculares mais intensas, comparativamente) devido à presença do grupo 2NH em sua estrutura. [IV] Correta. Quanto maior a cadeia carbônica polarizável do isômero, mais intensas serão as forças intermoleculares, ou seja, quanto menos ramificado for o isômero, maiores as forças atrativas intermoleculares envolvidas, consequentemente, conclui-se que o ponto de ebulição do 2-metilbutano é maior, pois este composto é menos ramificado do que o do 2,2-dimetilpropano, sendo que ambos fazem interações do tipo dipolo induzido – dipolo induzido.
10. A
Todas as moléculas representadas no texto apresentam baixa polaridade. O 4CBr possui a maior superfície de contato, consequentemente a maior atração intermolecular e a temperatura de ebulição mais elevada em relação aos outros compostos. Comparativamente, conclui-se que o 4CH possui a menor superfície de contato e maior pressão de vapor.
12
11. A [I] Correta. A energia de ionização do íon 3Be é maior do que a do íon He , pois a carga nuclear do berílio (4 prótons) é maior do que a carga nuclear do hélio (2 prótons), ou seja, o único elétron é atraído com maior intensidade no berílio do que no hélio. [II] Incorreta. O momento dipolar elétrico total da molécula de 4XeF é igual ao da molécula de 2XeF .
1 21 2 3
3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
3
4
2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 054
2 6 0
s p p p d d
Mistura
sp d sp d sp d sp d sp d sp d
Hibridização sp d
XeF Xe (8 elétrons na camada de valência):
Xe : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 5d
5s 5p 5d
2
Geometria das “nuvens eletrônicas”: bipirâmide de base quadrada.
Geometria molecular: quadrada R 0 .
11 2 3
3 3 3 3 3
3
2
2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 054
2 6 0
s p p p d
Mistura
sp d sp d sp d sp d sp d
Hibridização sp d
XeFXe (8 elétrons na camada de valência):
Xe : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 5d
5s 5p 5d
Geometria das “nuvens eletrônicas”: bipirâmide de base triangular.
Geometria molecular: linear R 0 .
Exercícios Complementares
13
[III] Incorreta. A energia necessária para quebrar a molécula de 2F é menor do que a energia necessária para quebrar a molécula de 2O , pois na molécula de 2F rompe-se uma ligação simples (sigma), já na molécula de 2O rompe-se uma ligação dupla (uma sigma e uma pi). [IV] Incorreta.
2 24
2 2 15
Be :1s 2s Carga nuclear (Z) 4B :1s 2s 2p Carga nuclear (Z) 5
A energia do orbital 2s do átomo de berílio não é igual à energia do orbital 2s do átomo de boro, pois a energia aumenta conforme a carga nuclear aumenta. Observação teórica: no modelo de Böhr existe a seguinte relação entre Z (carga nuclear) e n (nível de energia):
2
0
2
02
nR aZZE R , onde a e R são constantes, aplicáveis a qualquer átomo tipo-hidrogênio. n
Esta relação pode ser utilizada como uma analogia simplificada para o entendimento da variação de energia dos orbitais s no berílio e no boro. O número quântico principal pode tomar os valores inteiros 1, 2, 3, 4, , n. Se variarmos também o valor de Z, o tamanho da órbita também será afetado, por exemplo, o átomo tipo-hidrogênio do íon Hélio He , com número atômico igual a 2, terá sempre metade do tamanho do átomo de hidrogênio correspondente.
12.
a) 20 mm de chuva sobre uma área de 210 10 km , equivale a:
chuva6 2 3 6 3 6 2 3
chuva12 3
chuva3
água
V A h
V 10 10 10 m 20 10 m 2 10 m 2 10 (10 cm)
V 2 10 cm
d 1 g / cm (1 g
31cm )
Então: 12
água
vap
vap
m 2 10 g
H 44 kJ / mol
H 44 kJ / 18g (água)
18 g de água
12
44 kJ2 10 g de água
12 12 3
15
EE 4,888888 10 kJ 4,9 10 10 JE 4,9 10 J
b) A água faz ligações de hidrogênio, que são forças intermoleculares muito mais intensas do que as ligações dipolo-dipolo (ou dipolo-permanente) feitas pelos outros calcogenetos de hidrogênio
2 2 2(H S, H Se, H Te). c) Quanto mais fortes as ligações intermoleculares, maior a energia necessária para a mudança de estado
2eb,H O(T ), logo, durante a precipitação, a quantidade de energia será elevada.
13. A
[A] Correta. O diclorodifluormetano tem quatro pares de elétrons compartilhados.
14
[B] Incorreta. O diclorodifluormetano tem um total de 24 elétrons de valência não ligantes.
[C] Incorreta. O diclorodifluormetano tem hibridação 3sp para o átomo de carbono.
[D] Incorreta. No diclorodifluormetano, as ligações covalentes C C apresentam energia diferente das ligações covalentesC F .
14. D [A] Falsa. Quando a hidroxila estiver ligada diretamente ao ciclohexano, é um álcool.
[B] Falsa. Quando a hidroxila estiver ligada diretamente ao carbono 2sp do anel aromático, é um fenol.
[C] Falsa. No fenol, o grupo hidroxila está ligado diretamente ao carbono insaturado do anel aromático.
[D] Verdadeira. No fenol, o grupo hidroxila está ligado diretamente ao carbono 2sp do anel aromático.
15. B [I] Incorreto. Nos compostos orgânicos, os pontos de fusão e ebulição, em geral, são mais baixos do que nas substâncias inorgânicas. [II] Correto. Depois do carbono e do hidrogênio, o oxigênio é o elemento químico de maior presença nos compostos orgânicos.
Exercícios Complementares
15
[III] Correto. Neste caso a questão faz a afirmação “estão presentes”, supondo uma futura hidrólise e o gabarito oficial considera a afirmação [III] como correta. Na natureza, os ácidos carboxílicos são derivados dos ésteres que constituem os óleos e as gorduras. [IV] Incorreto. O éter comum (etóxi-etano) apresenta baixa polaridade devido ao predomínio das forças de Van der Waals.
16. C
[A] Incorreta. Metóxi-etano (II):
[B] Incorreta. 2-metil-propan-1-ol (I):
[C] Correta. Propan-2-ona (IV):
[D] Incorreta. Ácido propanoico (III):
17. D
Para extrair líquidos de uma amostra de madeira utiliza-se a destilação seca, na qual, a partir do aquecimento em temperaturas adequadas, três frações são obtidas: gasosa, líquida e sólida.
18. B 19. B 20. C
